[发明专利]编码器信号的校正电路

说明书

技术领域

本发明涉及在对正交的2相的正弦信号进行内插处理来得到高分辨率的编码器中，校正2相的正弦信号的偏移和振幅、相位的电路。

背景技术

一般由发光元件和受光元件以及在它们之间形成了格子状的缝(slit)的旋转体(或者移动体)形成旋转型(或者线型)的编码器的位置检测，分辨率由格子状的缝间隔而被决定。因此，为了提高分辨率而减小了缝间隔，但因为加工精度或光的衍射现象，用这个方法提高分辨率存在限制。

于是，近年来一般进行以下方法：生成与旋转体(或者移动体)的缝间的信号同步的具有90度的相位差的A、B相的正弦模拟信号，将对该模拟信号进行内插处理后的信号和通过上述的缝而得到的信号进行合成，从而提高分辨率。

为了进一步提高编码器的分辨率，需要提高内插处理的分辨率，即通过提高将模拟信号变换为数字信号的AD变换器的分辨率，从而可以提高整体的分辨率。该AD变换器可以内置于微型机(micro computer)或LSI，但被内置的AD变换器的分辨率再高也是10bit，此外，一般精度差，为了进一步提高分辨率，需要使用单体的AD变换器IC。

AD变换器IC和微型机或LSI的接口有并行方式和串行方式，但是在小型化或成本的方面考虑，串行方式较有效。但是，串行方式存在发送数据的采样周期变长的课题。例如，在AD变换器的采样周期较长的情况下，在2相的正弦信号的频率变高时，每一周期的检测数减少，很难高精度地进行为了提高内插处理的精度所需的偏移、振幅、相位的校正。

作为解决这些问题的方式，例如在日本专利申请特开平7-218288公报中，采取这种方法：将频率变高时的2相的正弦信号的振幅的衰减系数预先存储在存储器中，改变振幅校正量以补偿衰减量。但是，该方法虽然可以对2相的正弦信号的衰减量进行校正，但若采样周期变长、2相的正弦信号的频率变高时，不能正确地检测最大值或最小值，校正值产生误差。

图10是表示在2相的正弦信号的频率高时的最大值和最小值的检测波形的图，图11是表示为了检测相位的误差量而检测2相的正弦信号的交点的波形的图。当频率较高时，因显现出AD变换器2的变换采样周期较长的影响，变换的正弦信号成为如图10以及图11的阶梯状，所以很难正确地检测最大值/最小值和相位误差。

在包括最大值/最小值和相位误差的状态下，对2相的正弦信号进行校正的波形成为如图12所示的失真的波形。在这样的高的频率的情况下，产生如下的课题：即使进行了振幅衰减系数的校正，也在偏移、振幅、相位的校正值中产生误差，内插处理的精度恶化。

发明内容

本发明的编码器信号的校正电路，具有以下结构。位置检测器包括，AD变换器，将正交的A相和B相的正弦信号变换为数字数据，生成A1信号和B1信号；峰值检测器，检测A1信号和B1信号的最大值和最小值；偏移/振幅校正电路，使用由峰值检测器所检测的最大值和最小值，求出偏移以及振幅的校正值，校正偏移和振幅，生成A2信号和B2信号；相位误差检测器，检测A2信号和B2信号的相位误差量；相位校正电路，根据相位误差量，求出相位的校正值，生成相位差成为90度的A3信号和B3信号；位置数据变换电路，从A3信号和B3信号变换为位置数据，它还包括：速度检测器，根据A相和B相的频率或位置数据，检测速度；校正判定电路，将偏移和振幅的校正值、和相位的校正值的更新设为有效或无效。

速度检测器中，根据A相和B相的检测频率或者位置数据的差分，检测速度，校正判定电路中，在速度在一次或者连续多次成为设定速度以上时，判定为高速，在速度在连续多次且比被判断为高速的次数多的次数为设定速度以下时，判定为低速，而且，在被判定为高速的速度上，将偏移和振幅的校正值、和相位的校正值的更新设为无效；在被判定为低速的速度上，将偏移和振幅的校正值、和相位的校正值的更新设为有效。

根据本发明的编码器信号的校正电路，可以得到即使由于时效变化而2相的正弦信号的偏移或振幅、相位变动，也可以高精度地校正这些偏移量，并且在2相的正弦信号的频率较高的情况下，也不会因为采样周期的稀疏而受到影响的编码器信号的校正电路。

附图说明

图1是在本发明的第一实施方式中的编码器电路的方框图。

图2是第一实施方式中的峰值检测器的动作波形的说明图。

图3是第一实施方式中的相位误差检测器的动作波形的说明图。

图4是在正弦信号的一个周期内的采样数为14的情况下，对不使用校正判定电路时正弦信号进行内插处理的结果的说明图。